本書簡(jiǎn)要介紹了電動(dòng)汽車的發(fā)展概況、電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)類型與工作原理、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)類型與工作原理，詳細(xì)介紹了純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車的組成與原理。本書力求文字表達(dá)通俗、簡(jiǎn)明，使讀者能夠系統(tǒng)地了解電動(dòng)汽車的組成、工作原理、結(jié)構(gòu)類型、關(guān)鍵技術(shù)。
本書可作為高等職業(yè)院校車輛工程等汽車類專業(yè)的教材或參考用書，也可作為高等院校汽車類專業(yè)的教學(xué)用書，還可供從事電動(dòng)汽車研發(fā)、制造、生產(chǎn)、維修等方面的工程技術(shù)人員閱讀參考。
前 言
自1886年誕生起，汽車已經(jīng)歷經(jīng)了130多年的發(fā)展，并且已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪须x不開(kāi)的代步工具或運(yùn)輸工具。但能源短缺、環(huán)境污染、氣候變暖是全球汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的共同挑戰(zhàn)，節(jié)能減排、動(dòng)力升級(jí)推動(dòng)汽車技術(shù)不斷創(chuàng)新，以電動(dòng)汽車為特色的新能源汽車成為主要選擇。純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車等多種形式的電動(dòng)汽車技術(shù)取得了明顯的進(jìn)步，電動(dòng)汽車的市場(chǎng)占有率正逐步提升，將成為21世紀(jì)重要的交通工具�！吨袊�(guó)制造2025》明確提出純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車、燃料電池電動(dòng)汽車是國(guó)內(nèi)未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的方向，并分別提出了2020年和2025年的發(fā)展目標(biāo)，即繼續(xù)支持電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車發(fā)展，提升動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等核心技術(shù)的工程化和產(chǎn)業(yè)化能力，形成從關(guān)鍵零部件到整車的完整工業(yè)體系和創(chuàng)新體系，推動(dòng)新能源汽車同國(guó)際先進(jìn)水平接軌。
本書結(jié)合目前電動(dòng)汽車的主流設(shè)計(jì)理念，全面系統(tǒng)地介紹了新能源電動(dòng)汽車的構(gòu)造與原理。內(nèi)容涵蓋了純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并分別介紹了各類電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力電池組、電動(dòng)化輔助系統(tǒng)等關(guān)鍵部件，以及電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施和能量補(bǔ)充系統(tǒng)的技術(shù)。
全書共分12章。第1章主要闡述了電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀；第2章概括敘述了電動(dòng)汽車的總體組成及電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)；第3章和第4章著重介紹了電動(dòng)汽車關(guān)鍵零部件車載儲(chǔ)能裝置及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型、特點(diǎn)、工作原理和基本特性；第5章、第6章和第7章分別介紹了純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車及燃料電池電動(dòng)汽車的構(gòu)造與工作原理；第8章介紹了電動(dòng)汽車的循環(huán)冷卻系統(tǒng)；第9章著重介紹了電動(dòng)汽車電機(jī)再生制動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理；第10章介紹了電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)的高壓電氣安全技術(shù)、功率變換器的類型與工作原理、空調(diào)系統(tǒng)、電動(dòng)汽車儀器與儀表以及電動(dòng)汽車總線通信系統(tǒng)組成與特點(diǎn)；第11章介紹了電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施、電動(dòng)汽車各種能量補(bǔ)充方式的優(yōu)缺點(diǎn)，以及電動(dòng)汽車傳導(dǎo)式充電接口與標(biāo)準(zhǔn)，闡述了燃料電池電動(dòng)汽車加氫站的總體結(jié)構(gòu)；第12章介紹了電動(dòng)汽車各性能參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算及電動(dòng)汽車性能仿真與參數(shù)優(yōu)化。
本書第1～3章、第10章10.6節(jié)及第12章12.10節(jié)由北京交通大學(xué)張良編寫，其余內(nèi)容由北京交通大學(xué)劉建華編寫。
本書在編寫過(guò)程中，引用了電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)、一些網(wǎng)上的資料和圖片及相關(guān)參考文獻(xiàn)中的部分內(nèi)容。在本書完稿之際，對(duì)書中所引參考文獻(xiàn)的作者，以及由于作者疏漏而沒(méi)有列入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)的作者致以衷心的感謝！
盡管我們努力欲將國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車領(lǐng)域的發(fā)展和技術(shù)介紹給讀者，但由于新能源汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致各車廠生產(chǎn)的新能源汽車技術(shù)設(shè)計(jì)差異很大，技術(shù)含量不盡相同，加之編者的水平有限，書中難免會(huì)有錯(cuò)漏及不夠先進(jìn)之處，懇請(qǐng)讀者不吝指正。
編 者
2020年8月
目 錄
第1章 新能源電動(dòng)汽車概論 1
1.1 新能源汽車的定義 1
1.2 電動(dòng)汽車的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 2
1.3 新能源汽車的發(fā)展趨勢(shì) 9
思考題 10
第2章 電動(dòng)汽車的總體技術(shù) 11
2.1 電動(dòng)汽車的定義和分類 11
2.2 電動(dòng)汽車的基本概念 11
2.3 電動(dòng)汽車的總體構(gòu)造組成 12
2.4 電動(dòng)汽車的發(fā)展優(yōu)勢(shì) 17
2.5 制約電動(dòng)汽車發(fā)展的不利因素 19
2.6 電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù) 21
思考題 27
第3章 電動(dòng)汽車車載儲(chǔ)能裝置 28
3.1 電動(dòng)汽車車載儲(chǔ)能裝置概述 28
3.2 電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的原理與特性 45
思考題 75
第4章 電動(dòng)汽車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 76
4.1 概述 76
4.2 電動(dòng)汽車整車控制器 77
4.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器 83
4.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型與性能參數(shù) 87
4.5 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的構(gòu)造與原理 91
4.6 新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向 125
思考題 127
第5章 純電動(dòng)汽車 128
5.1 純電動(dòng)汽車的分類 128
5.2 純電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 130
5.3 純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)與原理 131
5.4 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置 137
5.5 純電動(dòng)汽車技術(shù)條件 144
思考題 146
第6章 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 147
6.1 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類 147
6.2 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)原理與工作模式 152
6.3 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 178
6.4 插電式混合動(dòng)力汽車 179
6.5 增程式電動(dòng)汽車 182
思考題 186
第7章 燃料電池電動(dòng)汽車 187
7.1 燃料電池概述 187
7.2 質(zhì)子交換膜燃料電池 195
7.3 燃料電池電動(dòng)汽車 205
思考題 222
第8章 電動(dòng)汽車循環(huán)冷卻系統(tǒng) 223
8.1 汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的類型 223
8.2 電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的作用與區(qū)別 223
8.3 動(dòng)力電池的冷卻方式 225
8.4 電動(dòng)機(jī)和控制器的冷卻方式 227
8.5 電動(dòng)汽車循環(huán)冷卻系統(tǒng)概述 229
8.6 驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電機(jī)控制器散熱量計(jì)算 233
8.7 液冷驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器的動(dòng)態(tài)溫升 234
思考題 237
第9章 電動(dòng)汽車底盤系統(tǒng) 238
9.1 電動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng) 238
9.2 制動(dòng)能量回收控制策略 244
9.3 電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 248
9.4 電子控制懸架系統(tǒng) 258
9.5 純電動(dòng)汽車車身 261
思考題 261
第10章 電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng) 262
10.1 電動(dòng)汽車電氣系統(tǒng)組成與原理 262
10.2 高壓電氣系統(tǒng)安全技術(shù) 270
10.3 電動(dòng)汽車功率變換器 276
10.4 電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng) 284
10.5 電動(dòng)汽車儀器與儀表 298
10.6 電動(dòng)汽車總線通信系統(tǒng) 305
思考題 314
第11章 電動(dòng)汽車能量補(bǔ)充系統(tǒng) 315
11.1 電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施 315
11.2 電動(dòng)汽車常用充電設(shè)施 318
11.3 電動(dòng)汽車充電設(shè)備 319
11.4 電動(dòng)汽車能量補(bǔ)充方式 325
11.5 電動(dòng)汽車傳導(dǎo)式充電接口 329
11.6 車載充電機(jī)組成與充電過(guò)程 334
11.7 非車載充電機(jī)的組成與充電過(guò)程 336
思考題 340
第12章 電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)與仿真優(yōu)化 341
12.1 純電動(dòng)汽車的整車設(shè)計(jì) 341
12.2 整車質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算 345
12.3 電動(dòng)汽車行駛性能參數(shù) 347
12.4 電動(dòng)汽車的動(dòng)力性參數(shù) 352
12.5 純電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性參數(shù) 356
12.6 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 364
12.7 動(dòng)力電池參數(shù)的匹配計(jì)算 373
12.8 燃料電池電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì) 378
12.9 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì) 385
12.10 電動(dòng)汽車性能仿真與參數(shù)優(yōu)化 393
思考題 404
參考文獻(xiàn) 405
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